Última actualización: 19/12/2023


Curso Académico: 2023/2024

Álgebra Lineal
(15527)
Grado en Ingeniería Biomédica (Plan: 419 - Estudio: 257)


Coordinador/a: MOLERA MOLERA, JUAN MANUEL

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Matemáticas

Tipo: Formación Básica
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:

Rama de Conocimiento: Ingeniería y Arquitectura



Objetivos
El estudiante deberá conocer y entender los conceptos fundamentales de: - Los sistemas de ecuaciones lineales. - El álgebra de matrices y vectores. - Los subespacios vectoriales en R^n. El alumno deberá adquirir y desarrollar la capacidad de: - Operar y resolver ecuaciones con números complejos - Discutir la existencia y unicidad de las soluciones de un sistema de ecuaciones lineales. - Resolver un sistema de ecuaciones lineales compatible. - Realizar operaciones básicas con vectores y matrices. - Determinar si una matriz cuadrada es invertible o no, y calcular la matriz inversa si ésta existe. - Determinar si un subconjunto de un espacio vectorial es un subespacio o no. - Encontrar bases de un subespacio vectorial, y calcular matrices de cambio de base. - Calcular los valores y vectores propios de una matriz cuadrada. - Determinar si una matriz cuadrada es diagonalizable o no. - Obtener una base ortonormal a partir de una base arbitraria de un subespacio. - Resolver problemas de mínimos cuadrados. - Determinar si una matriz cuadrada es diagonalizable ortogonalmente o no.
Competencias y resultados del aprendizaje
RA1: Adquirir conocimiento y comprensión de los fundamentos básicos generales de la ingeniería y de las ciencias biomédicas. RA2: Ser capaces de resolver problemas básicos de ingeniería y de las ciencias biomédicas mediante un proceso de análisis, realizando la identificación del problema, el establecimiento de diferentes métodos de resolución, la selección del más adecuado y su correcta implementación. CB1: Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. CB2: Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. CG1: Conocimientos y habilidades adecuados para analizar y sintetizar problemas básicos relacionados con la ingeniería y las ciencias biomédicas, resolverlos y comunicarlos de forma eficiente. CG3: Conocimiento de materias básicas científicas y técnicas que capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. CG4: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas, comprendiendo la responsabilidad ética, social y profesional de la actividad del ingeniero biomédico. Capacidad de liderazgo, innovación y espíritu emprendedor. CG8: Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos, físicos, químicos y bioquímicos que puedan plantearse en la ingeniería biomédica. CG12: Capacidad para resolver problemas formulados matemáticamente aplicados a la biología, física y química, empleando algoritmos numéricos y técnicas computacionales. ECRT1: Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería y la biomedicina. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales; métodos numéricos; algorítmica numérica; estadística y optimización. CT1: Capacidad de comunicar los conocimientos oralmente y por escrito, ante un público tanto especializado como no especializado.
Descripción de contenidos: Programa
1. Números complejos · Conjuntos de números · Necesidad de los números complejos · Forma binomial de los números complejos · Representación gráfica · Operaciones · Conjugado, módulo y argumento · Forma polar de un número complejo · Raíces de números complejos · Exponencial de un número complejo · Resolución de ecuaciones 2. Sistemas de ecuaciones lineales · Introducción a los sistemas lineales · Interpretación geometrica · Existencia y unicidad · Notación matricial · Eliminación gaussiana · Equivalencia por filas, forma escalonada · Resolución de sistemas lineales · Sistemas homogéneos · Resolución simultánea · Sistemas con parámetros 3. Álgebra matricial · Operaciones con matrices · Transpuesta de una matriz · Inversa de una matriz 4. El espacio vectorial Rn · Vectores · Subespacios vectoriales · Combinaciones lineales · Subespacio generado por un conjunto · Espacio de columnas y de filas · La ecuación matricial Ax=b · Espacio nulo · Revisitando los sistemas lineales · Independencia lineal · Base de un subespacio vectorial · Dimensión de un subespacio vectorial · Bases de Col A, Fil A y Nul A · Rango de una matriz · Sistemas de coordenadas · Introducción a las transformaciones lineales 5. Valores y vectores propios . Determinantes · Vectores y valores propios · La ecuación característica · Diagonalización 6. Ortogonalidad · Producto escalar y módulo · Conjuntos ortogonales · Complemento ortogonal · Proyecciones ortogonales · El proceso Gram-Schmidt · Problemas de mínimos cuadrados 7. Matrices simétricas · Matrices simétricas y Diagonalización ortogonal
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
La metodología docente incluirá: - Clases magistrales, donde se presentarán los conocimientos que los alumnos deben adquirir. Los alumnos recibirán el cronograma del curso y deberán preparar las clases con antelación. - Resolución de ejercicios por parte del alumno, que le servirá de autoevaluación y para adquirir las capacidades necesarias - Clases de problemas, en las que se desarrollen y discutan los problemas que se proponen a los alumnos - Tutorías
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 60
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 40
Calendario de Evaluación Continua
Bibliografía básica
  • David C. Lay,. Linear Algebra and its Applications,. Addison Wesley.
Recursos electrónicosRecursos Electrónicos *
Bibliografía complementaria
  • B. Noble and J. W. Daniel. Applied Linear Algebra. Prentice Hall.
  • David Poole. Linear Algebra: A Modern Introduction. Cengage Learning. 2010 (3rd Edition)
  • G. Strang. Linear Algebra and its Applications, 4th Edition. Wellesley-Cambridge.
  • Jim DeFranza, Daniel Gagliardi. Introduction to Linear Algebra with Applications. McGraw Hill. 2009
  • W. Keith Nicholson. Linear Algebra with Applications. McGraw Hill. 2009 (6th edition)
Recursos electrónicosRecursos Electrónicos *
(*) El acceso a algunos recursos electrónicos puede estar restringido a los miembros de la comunidad universitaria mediante su validación en campus global. Si esta fuera de la Universidad, establezca una VPN


El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.